Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Тенденции мировой диагностики

Интенсивное развитие систем и средств диагностики, автоматизация процессов измерения, обработки и анализа диагностической информации, с одной стороны, и бережливое отношение к ресурсам инфраструктурных подразделений, их рациональное использование, с другой стороны, ставят перед диагностикой новую цель – обеспечение рационального и эффективного содержания инфраструктуры на основе ее фактического состояния.

Генеральный директор АО НПЦ ИНФОТРАНС Игорь Константинович Михалкин и первый заместитель генерального директора компании Олег Борисович Симаков считают, что вектор новой целевой функции, при безусловном сохранении задачи обеспечения безопасности движения, получает ориентацию на решение главной задачи любой транспортной системы: обеспечение заданного перевозочного процесса на заданном уровне рисков с заданной системой обслуживания.

Игорь Константинович Михалкин, генеральный директор АО НПЦ ИНФОТРАНС
Олег Борисович Симаков, первый заместитель генерального директора АО НПЦ ИНФОТРАНС
«Самоходный многофункциональный диагностический комплекс» –СМДК-Мтр.
«ЭКСПЕРТ» – комплексная диагностика и мониторинг состояния технических объектов железнодорожной инфраструктуры
«Многофункциональный диагностический комплекс»
Самоходный диагностический поезд MISS-DVT
Теперь основной целью диагностики, наряду с фиксацией отдельных нарушений, влияющих на безопасность движения, становится переход к непрерывному наблюдению за состоянием инфраструктуры – к ее мониторингу. Это позволит на основе фактического состояния инфраструктуры осуществлять контроль динамики ее развития и за счет прогнозирования заблаговременно определить момент перехода в предотказное состояние с целью своевременного принятия мер по недопущению этого. Таким образом, диагностика и мониторинг становятся активными компонентами инфраструктуры, непосредственно влияющими на ее качество и готовность к решению стоящих перед ней задач.

Слаженный механизм

Диагностика в целом – это всестороннее изучение, выявление дефектов, разработка и усовершенствование различных методов и средств обнаружения дефектов, предсказание возможных отклонений.

Можно выделить три составные части диагностики и мониторинга инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Во-первых, «законодательная» база диагностики – нормативно-техническая документация, на основе которой осуществляется функционирование всей системы диагностики и мониторинга (технические регламенты на контролируемые параметры, инструкции по их оценке, допустимые риски, программы и методики испытаний, регламенты взаимодействия элементов системы диагностики и мониторинга инфраструктуры, регламенты информационного взаимодействия с другими информационно-аналитическими системами ОАО «РЖД» и т.д.).

Во-вторых, инструментальная база диагностики, которая осуществляет непосредственный контроль состояния объектов инфраструктуры в необходимом объеме:

– мобильные средства (специализированные, многофункциональные);

– ручные средства (съемные);

– стационарные.

В-третьих, «интеллектуальное» ядро системы диагностики и мониторинга – информационно-аналитическая подсистема, ведущая сбор, контроль кондиционности и достоверности, приведение к стандартному виду и синхронизация получаемой информации, ее накопление и углубленный анализ. Система должна обеспечивать объективной информацией в необходимом и достаточном объеме другие информационно-аналитические системы ОАО «РЖД», системы технико-экономического анализа и принятия управленческих решений в целях эффективного управления инфраструктурой железнодорожного транспорта.

Говоря о нормативно-техническом обеспечении, необходимо отметить основной, краеугольный принцип построения системы диагностики и мониторинга в целом, который должен быть отражен в нормативно-технической документации – принцип единства измерений. Необходима разработка или уточнение технических регламентов на измерение параметров различных объектов железнодорожной инфраструктуры. В этих регламентах должны быть даны четкие определения всех параметров, которые необходимо измерять и оценивать, условия выполнения измерений и их периодичность.

Сейчас, когда есть возможность вычислять пространственное положение рельсовых нитей, измерять поперечные профили рельсов и многое другое, просто необходимо давать максимально корректное определение параметров, опирающееся на научно-техническое, физическое описание объекта, а не на имеющиеся средства измерений. Не нормативно-техническая документация должна приспосабливаться к тому, что и как могут измерять разработчики систем диагностики, а разработчики систем диагностики должны измерять то, что требуется для адекватного представления состояния технических объектов железнодорожной инфраструктуры!

Все средства диагностики, функционирующие в рамках системы диагностики и мониторинга железнодорожной инфраструктуры, должны обеспечивать измерение параметров в соответствии с едиными техническими регламентами. Выполнение разработанных требований должно неукоснительно обеспечиваться всеми разработчиками диагностических средств. Все средства, измеряющие те или иные параметры, должны формировать их в установленном, стандартном виде, какие бы методы, датчики, схемы измерения и методы обработки при этом не использовались. Обеспечение выполнения принципа единства измерений должно стать одним из основных критериев при принятии решения о возможности применения диагностических средств на сети железных дорог. Диагностические средства могут различаться только перечнем измеряемых параметров и точностью их измерения. Приемка всех средств диагностики также должна осуществляться по единым программам и методикам испытаний. В основе программ и методик испытаний должны лежать требования обеспечения единства измерений, проверка измерений на их повторяемость, воспроизводимость и сопоставимость.

Высокоточный инструмент

Средства диагностики, задействованные в системе диагностики и мониторинга, должны быть оптимизированы по своему составу, перечню диагностируемых параметров, периодичности работы с целью обеспечения системы диагностики и мониторинга информацией о фактическом состоянии инфраструктуры в необходимом и достаточном объеме для прогнозирования ее развития и своевременного принятия эффективных управленческих решений.

В последнее время наблюдается постоянное наращивание функциональности средств диагностики, повышение степени автоматизации процессов измерений, обработки и анализа получаемой информации. Это особенно ярко проявляется на последних средствах диагностики разработки компании НПЦ ИНФОТРАНС. Широта спектра контролируемых параметров объектов инфраструктуры определяет точность поставленного диагноза и, следовательно, эффективность использования ресурсов, вкладываемых в содержание инфраструктуры.

Настоящим флагманом, давшим толчок расширению функциональности средств диагностики, стал диагностический комплекс «ЭРА», который осуществляет контроль максимально широкого набора параметров путевой инфраструктуры, включая видеоконтроль верхнего строения пути, пространственное сканирование, георадиолокацию и др., а также параметров контактной сети, систем автоматики и связи. Такие многофункциональные средства не только позволяют получать одномоментный «снимок» инфраструктуры, но и уменьшают нагрузку на трафик и существенно снижают затраты на диагностику. Предложенные разработчиком функции сначала казались избыточными, но потом, по мере развития аналитического аппарата, стали необходимыми и сейчас активно используются в самых различных аспектах.

Актуальным направлением развития диагностики является определение поведения инфраструктуры в условиях реального взаимодействия с обращающимся подвижным составом. В рамках этого направления уже сейчас успешно работают многофункциональные диагностические лаборатории на базе локомотивов (СПЛ-ЧС200, СМДЛ-2ТЭ116). Применение современных технических решений позволило в ограниченном пространстве одной секции локомотивов реализовать максимальную функциональность, аналогичную двухвагонным диагностическим комплексам «ЭРА».

Совместный проект ОАО «РЖД», ИНФОТРАНС и «Сименс АГ» (проект «ИНФОТРАНС-ВЕЛАРО Rus») открывает новый класс средств диагностики – класс автономных средств диагностики. Проектом предусматривается оснащение высокоскоростных пассажирских электропоездов «Сапсан» информационно-измерительной системой (ИИС) «ИНФОТРАНС-ВЕЛАРО Rus». На сегодня этот проект все еще не имеет аналогов, хотя работы в этом направлении уже ведутся, например, в Корее.

Уникальность этой системы состоит в том, что она работает полностью в автономном режиме, не требуя сопровождения оператора. Измерения идут в условиях реального взаимодействия поезда с рельсовой колеей. Все выявленные нарушения сразу же (в реальном времени) автоматически передаются обслуживающим подразделениям для проведения корректирующих мероприятий.

Еще одной уникальной особенностью этого проекта является то, что впервые диагностическое оборудование такой номенклатуры было установлено на пассажирском электропоезде регулярного обращения. Установка оборудования осуществлена без вмешательства в штатные системы поезда и практически без вмешательства в планировку (сохранены все места пассажиров). Установленные высокоточные системы измерения могут работать в широком диапазоне погодно-климатических условий на скоростях до 350 км/ч включительно. Такой подход позволяет вести диагностику вообще без нагрузки на перевозочный процесс. При этом обеспечивается высокая периодичность контроля состояния высокоскоростных магистралей в условиях реального взаимодействия высокоскоростного подвижного состава с инфраструктурой. Все это вместе дает возможность вести эффективный мониторинг и прогнозирование развития инфраструктуры высокоскоростных магистралей в целях заблаговременного предупреждения и недопущения ее перехода в опасное состояние.

Широкий спектр диагностируемых параметров, высокие точности и полная автоматизация всех процессов управления, измерения, обработки и анализа информации без участия оператора обеспечивают полноту, объективность и достоверность получаемых данных, необходимых для контроля особо ответственных высокоскоростных направлений.

Дальнейшее развитие этот проект получил в ИИС «ИНФОТРАНС-Ласточка», установленной на скоростной электропоезд ЭС2Г «Ласточка». В этом проекте существенно расширен перечень контролируемых параметров инфраструктуры, которые определяют ее взаимодействие с подвижным составом. Электропоезд «Ласточка», оборудованная ИИС «ИНФО-ТРАНС-Ласточка», в настоящее время работает на Московском центральном кольце.

Эта тенденция наращивания функциональных возможностей эксплуатируемых средств диагностики сохраняется в настоящее время и для бывших ранее достаточно узкоспециализированными вагонов-путеизмерителей. Выпущенные в этом году путеизмерители оснащены всеми необходимыми системами для эффективной диагностики состояния бесстыкового пути, видеоконтроля состояния верхнего состояния пути с автоматической оценкой состояния большинства элементов верхнего состояния пути. В следующем году на базе одного вагона планируется разработать и изготовить комплексный вагон-лабораторию, оснащенный системами для полноценной диагностики всей инфраструктуры, включая путевую инфраструктуру, контактную сеть, системы автоматики и связи.

Технические новинки сегодня с успехом применяются и обеспечивают безопасность движения не только железнодорожных магистралей, но и таких ответственных структур, как метрополитен. Так, нашей компанией специально для метрополитена создан первый в России «Самоходный многофункциональный диагностический комплекс» – СМДК-Мтр. Комплекс обеспечивает контроль максимально широкого спектра параметров объектов инфраструктуры метрополитена: путь, тоннели, устройства железнодорожной автоматики, телемеханики, контактная сеть и радиосвязь, а также ведет контроль экологической обстановки. За счет синергетического эффекта комплексной диагностики значительно повышается ее информативность, что позволяет повысить уровень безопасности и надежности инфраструктуры, уменьшить затраты на ее содержание.

А как у них…

Многофункциональность систем и средств измерения сейчас является мировым трендом развития диагностики.

ИНФОТРАНС по заказу Немецких железных дорог (Deutsche Bahn – DB) для их нового диагностического поезда Miss-DVT разработал и поставил инновационную бесконтактную систему «MIBIS», которая успешно эксплуатируется уже несколько лет. Отличительной особенностью системы «MIBIS» является возможность высокоточного контроля геометрии рельсовой колеи и рельсов во всем диапазоне рабочих скоростей, включая малые скорости, практически от нуля. Сейчас ИНФОТРАНС приступил к оснащению второго диагностического поезда Miss-DVT с так хорошо зарекомендовавшей себя системой «MIBIS».

В 2015 наша компания одержала победу в международном тендере Швейцарских федеральных железных дорог (SBB) на создание многофункционального диагностического комплекса (проект «gDFZ») в жесткой конкуренции с зарубежными компаниями – лидерами в области железнодорожной диагностики. В настоящее время международный проект по созданию диагностического поезда для Швейцарских федеральных железных дорог с широким набором измерительных систем для контроля состояния технических объектов инфраструктуры близится к завершению. В этом проекте ИНФОТРАНС выступает как интегратор проекта и производитель контрольных и измерительных систем. Для реализации проекта была сформирована международная кооперация, в которую вошли компании Германии, Швейцарии и Италии.

Диагностический комплекс предназначен для контроля параметров путевой инфраструктуры (геометрии рельсовой колеи и параметров рельсов), состояния контактной сети, параметров взаимодействия пути и подвижного состава (измерений ускорений и сил взаимодействия – тензометрия), видеоконтроля верхнего строения пути. Комплекс оснащен системами видеонаблюдения (обзорного и контактной сети), системой позиционирования, включая спутниковую навигацию ГНСС и привязку к реперным объектам инфраструктуры, что обеспечивает синхронизацию результатов в единой системе координат SBB. Одной из целевых функций проекта gDFZ является инспекция самого длинного в мире Готардского базового тоннеля.

Необходимо отметить, что SBB также проявляет интерес к системам диагностики, размещаемым на обращающемся пассажирском составе, которые позволяют вести диагностику одновременно с перевозкой пассажиров. ИНФОТРАНС по заказу SBB уже приступил к реализации одного из таких проектов – OBM (On-board Monitoring), целью которого является непрерывный контроль динамики взаимодействия пути и подвижного состава.

Интеллект диагностики

Данные от всех средств диагностики должны аккумулироваться в интеллектуальном ядре системы диагностики и мониторинга – информационно-аналитической системе. Она, в свою очередь, должна служить информационной подложкой для других информационно-аналитических систем ОАО «РЖД» (ЕК АСУИ, КСПД ИЖТ, АСУ ВОП2 и др.), систем технико-экономического анализа и принятия управленческих решений в целях эффективного управления инфраструктурой железнодорожного транспорта, включая поддержку методологии УРРАН-RAMS.

Информационно-аналитическая система диагностики и мониторинга должна обеспечивать сбор, контроль кондиционности и достоверности, приведение к стандартному виду и синхронизацию получаемой со средств диагностики информации, ее накопление и углубленный анализ. Фактически, система должна содержать информацию о состоянии и развитии технических объектов инфраструктуры на всем жизненном цикле, начиная с проекта.

В НПЦ ИНФОТРАНС, в соответствии с этими требованиями, разработана система «ЭКСПЕРТ». Эта система в различных вариантах исполнениях используется на всех железных дорогах России. Полная, Web-ориентированная версия системы, обеспечивающая доступ ко всему многообразию диагностической и аналитической информации с любого рабочего места в соответствии с уровнем допуска, уже в течение нескольких лет с успехом используется на Куйбышевской железной дороге. Сейчас принято решение о внедрении ее на всей сети.

Все данные, размещаемые в системе «ЭКСПЕРТ», с высокой точностью (до 0.1 м) совмещаются с уже хранящимися данными, проверяются на кондиционность, выявляются места проведения ремонтов. Именно такая высокая точность синхронизации всех данных дает возможность дальнейшего их совместного анализа и получения адекватных результатов.

Для системы «ЭСКПЕРТ» уже разработан целый ряд внешних приложений, которые на основе данных диагностики на горизонте в несколько лет с большой достоверностью определяют уровень предотказного состояния пути по его геометрии и состоянию скреплений, стабильность балластной призмы и земляного полотна, разработана методика комплексной оценки состояния бесстыкового пути, контроля развития бокового износа, реализовано программное обеспечение планирования планово-предупредительных и средних ремонтов пути. В разработке находится методика планирования капитальных ремонтов пути и модернизаций на основе данных средств диагностики, включая многофункциональные диагностические комплексы. Завершаются работы по определению предельно-допустимых скоростей безопасного движения в соответствии со всеми действующими нормативами.

Целый ряд уникальных исследований был выполнен благодаря данным, хранящимся в системе «ЭКСПЕРТ»: зависимость состояния пути от пропущенного тоннажа и грузонапряженности на большинстве дорог ОАО «РЖД», проанализировано качество выполнения ремонтов, влияние региональных факторов, оценено влияние на состояние пути внедрения инновационных вагонов с повышенной нагрузкой на ость.

На сегодняшний день полностью отлажено информационное взаимодействие системы «ЭКСПЕРТ» с другими информационными системами ОАО «РЖД», прежде всего с ЕК АСУИ и КСПД ИЖТ. Большим достоинством системы является ее открытость, внешние приложения могут разрабатываться любыми сторонними разработчиками, практически на любом языке. Данные, хранящиеся в системе, доступны для просмотра и анализа любому специалисту непосредственно на своем рабочем месте. При необходимости специалист может получить информацию от максимально обобщенного уровня (комплексные показатели) до максимально детализированной на уровне исходных данных, полученных при измерениях, включая видеоинформацию, данные георадиолокации, пространственного сканирования и т.д.

Специалисты европейских дорог также проявляют большой интерес к информационно-аналитической системе диагностики и мониторинга железнодорожной инфраструктуры «ЭКСПЕРТ».

*??*??*

Компания ИНФОТРАНС всегда находится в поиске новых решений и открыта к плодотворному сотрудничеству.

В целом можно сказать, что в настоящее время уже многое сделано для того, чтобы создать современную систему диагностики и мониторинга состояния железнодорожной инфраструктуры, которая реально позволит оптимальным образом с минимальными затратами обеспечить заданный перевозочный процесс на заданном уровне рисков при заданной системе обслуживания.

© Евразия Вести VIII 2017



VIII 2017

Евразия Вести VIII 2017

Инфраструктурный комплекс: тенденции и перспективы

Равноресурсность элементов верхнего строения пути

Совершенствование системы текущего содержания железнодорожного пути и инженерных сооружений

Современные системы обучения в хозяйстве пути ЦДИ – филиала ОАО «РЖД»

Инновационные технологии текущего содержания и ремонта железнодорожного пути

Восточно-Сибирская железная дорога - опыт эксплуатации рельсовых скреплений

ЦДРП – филиал ОАО «РЖД»: вопросы качества, новые технологии

Инновации при проектировании железнодорожных путей: проблематика, опыт, решения

Новосибирский стрелочный завод - инновационный путь развития

Техника для полигонных технологий диагностики инфраструктуры

Новые технические средства и технологии неразрушающего контроля объектов инфраструктуры

Точность контроля рельсов – залог «бархатного» пути

«РДМ-ВИГОР» - никаких компромиссов за счет качества

Потенциал инновационной деятельности

Продукция ООО «Механизированная колонна №?20» - вклад в обеспечение безопасности и надежности работы инфраструктуры

Обновление инфраструктуры требует комплексного подхода

О внедрении технологий КСПД ИЖТ в производственные процессы путевого хозяйства РЖД

ОАО «ЭЛТЕЗА»: поставщик комплексных технических решений и услуг

Упругое рельсовое скрепление ПФК-350 - опыт внедрения и эксплуатации

Зарекомендовавшее во всем мире «ноу-хау» из Австрии

Контрольно-оповестительные системы для карстоопасных участков железнодорожного пути

Экспертный надзор за состоянием технических средств железных дорог

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести